1、0.1 0.1 振动及其分类振动及其分类一、振动现象无处不在一、振动现象无处不在系统在其平衡位置附近的往复运动。振动：振动：1 1、有害的振动、有害的振动1940年华盛顿州Tacoma大桥，跨度853米，悬索设计，设计可以抗60m/s的风力，但在建成的4个月后，在19m/s的微风吹拂下，坍塌。原因：气流与桥身共振共振。When a group of cavalry crossing a bridge near Manchester in 1831,the bridge collapsed.Because of the resonance created by the rhythm of the
2、 horses steps.颤振颤振导致垂尾疲劳破坏 （1998）F117颤振颤振事故 （1997）2 2、有用的振动、有用的振动乐器乐器旋振筛旋振筛张衡张衡地动仪地动仪公元138年2月,地动仪正对西方的那个龙嘴吐出铜球,预示西部发生了地震。果然离洛阳500多公里的金城一带发生了大地震。二、机械振动的分类二、机械振动的分类在振动问题中所研究的对象，如机器部件或工程结构物等。一般包括三个方面：输入、输出和系统模型（或系统特性）。外界对振动系统的作用或引起机器运动的力。可以是力、力矩，也可以是运动量或振动环境。振动系统：振动系统：输入：输入：输出：输出：振动的发生就是响应，包括系统的位移、速度、加
3、速度或内力、应力、应变等。系统（输入）激励（输出）响应1 1、按系统论分、按系统论分系统（输入）激励（输出）响应1 1）响应计算（正问题）响应计算（正问题）系统的响应（位移，速度，加速度）。外力（输入）、系统参数。在于验算结构、产品等在工作时的动力响应动力响应（如变形、位移、应力等）是否满足预定的安全要求和其它要求。主要任务：主要任务：已知量：已知量：待求量：待求量：2 2）系统识别或参数识别（第一类逆问题）系统识别或参数识别（第一类逆问题）系统（输入）激励（输出）响应已知量：已知量：输入（外力）、输出（响应）。待求量：待求量：系统的参数，质量，刚度，阻尼物理参数识别物理参数识别；固有频率，模
4、态阻尼，固有振型模态参数识别模态参数识别；频响函数、脉冲响应函数系统识别系统识别。3 3）载荷识别（第二类逆问题）载荷识别（第二类逆问题）系统（输入）激励（输出）响应已知量：已知量：系统参数、输出（响应）。输入（外力）。待求量：待求量：例如：为了避免产品在公路运输中的损坏，需要通过实地行车记录汽车振动汽车振动和产品振动产品振动，以估计运输过程中是怎样的一种振动环境振动环境，运输过程对于产品是怎样的一种激励激励，这样才能有根据地为产品设计可靠的减震包装减震包装。2 2、按自由度分、按自由度分单自由度系统单自由度系统v原始系统两自由度系统两自由度系统（多（多自由度系统自由度系统）v原始系统u无限自
5、由度系统无限自由度系统原始系统()u xvx3 3、按激励类型分、按激励类型分1 1）自由振动）自由振动m/2k/2kcm/2kc/2kc系统受初始激励后，不再受外界激励的振动。2 2）受迫振动）受迫振动m/2kcsinFt/2k系统在持续的外界控制的激励作用下的振动。3 3）自激振动）自激振动系统在自身控制的激励作用而产生的振动，如飞机内埋弹仓的颤振颤振，切削加工的高频振动高频振动。4 4、按响应类型分、按响应类型分1 1）确定性振动）确定性振动（1）瞬态振动按响应持续的时间分：（2）稳态振动响应是时间的确定性函数。只在较短的时间内发生。在充分长的时间内进行。按响应是否具有周期性分：响应是时间的正弦或余弦函数。响应是时间的周期函数。2 2）随机振动）随机振动响应是时间的随机函数。由若干周期不可通约的简谐振动组合而成的振动。（1）简谐振动：（2）周期振动：（3）准周期振动：5 5、按微分方程分、按微分方程分由线性微分方程描述（满足叠加原理）。2 2）非线性振动）非线性振动1 1）线性振动：）线性振动：由非线性微分方程描述（分叉和混沌）。谢谢欣赏THANK YOU FOR WATCHING
